賀小飛 廖嵐 劉艷

摘要：通過(guò)分析重型可逆配倉(cāng)帶式輸送機(jī)行走狀態(tài)時(shí)的受力情況，計(jì)算了可逆配倉(cāng)帶式精送機(jī)的行走功率，得出可逆配倉(cāng)帶式輸送機(jī)行走不打滑的條件，并針對(duì)具體項(xiàng)目中的可逆配倉(cāng)帶式輸送機(jī)進(jìn)行了實(shí)例計(jì)算，驗(yàn)證了行走驅(qū)動(dòng)功率及不打滑的條件，并進(jìn)行了總結(jié)。以供參考。

關(guān)鍵詞：可逆配倉(cāng);受力分析;主動(dòng)輪;不打滑

中圖分類號(hào)：TH22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9944（2019）22-0218-02

1 引言

可逆配倉(cāng)帶式輸送機(jī)常用于鋼鐵冶煉廠布料、煤炭集運(yùn)站集運(yùn)，可實(shí)現(xiàn)雙向運(yùn)輸，可逆行走，多點(diǎn)卸料。具有負(fù)載能力大、運(yùn)行阻力小、卸料干凈、對(duì)膠帶損傷小等優(yōu)點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)對(duì)于可逆配倉(cāng)帶式輸送機(jī)行走機(jī)構(gòu)的計(jì)算還沒(méi)有專門的資料，大部分設(shè)計(jì)是參考起重機(jī)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)[1～8]，本文通過(guò)分析與計(jì)算，總結(jié)提出了可逆配倉(cāng)帶式輸送機(jī)的行走功率計(jì)算及不打滑條件，其他類似行走機(jī)構(gòu)可參考此方法進(jìn)行。2行走驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算

可逆配倉(cāng)帶式輸送機(jī)在行走狀態(tài)（加速運(yùn)行）時(shí)作用在行走車上有3個(gè)力：

（1）沿著行走方向的由電機(jī)產(chǎn)生的牽引力F;

（2）逆著行走方向的行走車靜阻力F_j;

（3）逆著行走方向的行走車加速運(yùn)行的慣性阻力F_g。此狀態(tài)下，受力平衡，即：

F=F_j+F_g（1）

2.1 靜阻力

可逆配倉(cāng)帶式輸送機(jī)在直線水平軌道上穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，靜阻力F_j包括運(yùn)行摩擦阻力F_m、坡道阻力F_p及風(fēng)阻力F_f。由于可逆配倉(cāng)輸送機(jī)一般都在封閉的環(huán)境中做水平運(yùn)行，且運(yùn)行速度較低，所以風(fēng)阻力忽略不計(jì)，即：

F_j=F_m+F_p（2）

可逆配倉(cāng)帶式輸送機(jī)在無(wú)風(fēng)、水平軌道上運(yùn)行時(shí)，其主要摩擦阻力矩有：

（1）車輪踏面在軌道上的滾動(dòng)摩擦阻力矩;

（2）車輪軸承的摩擦阻力矩;

（3）附加摩擦阻力矩（包括車輪輪緣與軌道的摩擦阻力矩和集電環(huán)與滑線之間的摩擦阻力矩等）。這些阻力矩的計(jì)算式如下：

M_m=G（μ_k+μd/2）β（3）

式（3）中：G為最大負(fù)荷下的可逆配倉(cāng)帶式輸送機(jī)自重，N;μ_k為滾動(dòng)摩擦系數(shù)，取0.8，mm;μ為軸承摩擦系數(shù)，取0.015;d為車輪軸直徑，mm;β為附加摩擦阻力系數(shù)，取2.0;對(duì)應(yīng)的運(yùn)行摩擦阻力：

F_m=2M_m/D=G（2μ_k+μd）β/D=Gω（4）

式（4）中：D為車輪直徑，mm;ω為單位摩擦阻力系數(shù);

坡度運(yùn)行阻力：F_p=Gα（5）

式（5）中：α為坡度阻力系數(shù)，取0.001。

由以上可知：

2.2 慣性阻力

可逆配倉(cāng)帶式輸送機(jī)啟動(dòng)行走時(shí)，除去本身的慣性，還應(yīng)考慮電機(jī)、減速器等旋轉(zhuǎn)部件對(duì)慣性阻力的影響，用慣性系數(shù)Y來(lái)增大慣性阻力。因此，慣性阻力計(jì)算式：

F_g=m（1+γ）a（7）

式（7）中：m為最大負(fù)荷下的可逆配倉(cāng)帶式輸送機(jī)自重，kg;γ為慣性系數(shù)，一般取0.1;a為加速度，一般取0.05m/s²。

2.3 驅(qū)動(dòng)功率

P=FV/1000η（8）

式（8）中：V為可逆配倉(cāng)帶式輸送機(jī)行走速度，m/s;η為傳動(dòng)效率取0.86，可根據(jù)實(shí)際采用的驅(qū)動(dòng)形式計(jì)算傳動(dòng)效率。

3 不打滑分析及防止措施

為了防止主動(dòng)輪在軌道上打滑而影響可逆配倉(cāng)帶式輸送機(jī)的正常工作，加劇車輪的磨損，應(yīng)做主動(dòng)輪的打滑驗(yàn)算，對(duì)于多驅(qū)動(dòng)行走，應(yīng)對(duì)輪壓最小的主動(dòng)輪進(jìn)行驗(yàn)算。

電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力是通過(guò)主動(dòng)輪踏面與軌道之間的黏著摩擦來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)電動(dòng)機(jī)為克服運(yùn)行阻力而提供的牽引力F大于主動(dòng)輪能夠產(chǎn)生的最大輪緣牽引力時(shí)，即產(chǎn)生相對(duì)摩擦。設(shè)主動(dòng)輪能夠產(chǎn)生的最大輪緣牽引力為F_max，分配在主動(dòng)輪上的質(zhì)量為G_z，黏著摩擦系數(shù)為μ₀，μ₀取0.12。即可得出不打滑必須滿足：

F≤F_max;F_max=G_zgμ₀（9）

如打滑驗(yàn)算不能通過(guò)，可采取以下措施防止打滑：重新布置主動(dòng)輪位置，使主動(dòng)輪輪壓增大;采用變頻電動(dòng)機(jī)，延長(zhǎng)啟動(dòng)時(shí)間，減小車輪圓周切向力;采取相應(yīng)措施（如撒沙），增大黏著摩擦系數(shù)。

4 計(jì)算實(shí)例

某臺(tái)可逆配倉(cāng)帶式輸送機(jī)B=2000mm，帶速V=1.25m/s，運(yùn)量Q=1750t/h，頭尾輪中心距L=10.5m，行走速度V₁=0.14m/s，車輪直徑D=500mm，車輪軸直徑d=200mm，整機(jī)重26000kg，物料重4083kg，分配在主動(dòng)輪上的質(zhì)量16000kg，考慮最不利工況（滿載行走）：

F=7380max